【密码学百科】MAC 与 HMAC：消息认证的正确姿势
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内容提要
加密可以保证机密性，但不保证完整性，可能会遭到恶意篡改。消息认证码（MAC）用于验证消息的来源和完整性，HMAC是一种安全的MAC方案，利用哈希函数构造，防止长度扩展攻击。设计MAC时需避免简单拼接密钥和消息，以确保安全性。常见的误用包括重放攻击和不当的加密顺序。选择合适的MAC方案至关重要，HMAC是安全的默认选择。
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关键要点
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加密保证机密性，但不保证完整性，可能遭到恶意篡改。
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消息认证码（MAC）用于验证消息的来源和完整性，HMAC是一种安全的MAC方案。
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设计MAC时需避免简单拼接密钥和消息，以确保安全性。
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常见的误用包括重放攻击和不当的加密顺序。
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选择合适的MAC方案至关重要，HMAC是安全的默认选择。
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延伸问答
什么是消息认证码（MAC）？
消息认证码（MAC）是一种用于验证消息来源和完整性的密码学原语。
HMAC与普通MAC有什么区别？
HMAC是一种安全的MAC方案，利用哈希函数构造，能够防止长度扩展攻击。
设计MAC时需要注意哪些安全性问题？
设计MAC时需避免简单拼接密钥和消息，以确保安全性，并防止重放攻击和不当的加密顺序。
为什么Hash(key||message)构造不安全？
这种构造容易遭受长度扩展攻击，攻击者可以在不知道密钥的情况下伪造新消息的合法标签。
HMAC的安全性是如何证明的？
HMAC的安全性证明依赖于底层哈希函数的压缩函数是伪随机函数（PRF）。
在实际应用中，如何防止重放攻击？
可以通过使用序列号、时间戳或nonce等方法来防止重放攻击。
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